全球變暖背景下的陸海溫差研究

南京大學(xué)地理與海洋科學(xué)學(xué)院鄒欣慶教授課題組以海岸線為界，向陸海各緩沖200千米作為研究區(qū)，將中國海岸帶劃分為渤海，黃—東海和南海3個(gè)區(qū)域；利用ERA-Interim再分析資料和18個(gè)CMIP5氣候模式數(shù)據(jù)，分析了中國海岸帶當(dāng)前（1979年—2014年）和未來（2005年—2100年）陸海溫差時(shí)空變化特征。研究成果發(fā)表于Journal of Geophysical Research: Atmospheres。1979年—2014年，陸海溫差在夏季有明顯變化，渤海和黃—東海區(qū)域以1998年為界，先下降后增加；南海區(qū)域變化趨勢與之相反。冬季整個(gè)中國海岸帶地區(qū)陸海溫差總體都呈減少趨勢。陸—海增溫速率差異和全球變暖停滯對其有顯著影響。陸海溫差空間分布還受城市化引起的地表增溫影響。

研究區(qū)概況（圖片來源于南京大學(xué)新聞中心）

在RCP2.6，RCP4.5和RCP8.5情景下，陸—海溫差變化趨勢（圖片來源于南京大學(xué)新聞中心）

雷達(dá)遙感與影像大地測量研究進(jìn)展

中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院測繪與遙感科學(xué)系朱建軍教授團(tuán)隊(duì)提出了機(jī)載干涉SAR測量中殘余運(yùn)動(dòng)誤差的參數(shù)化建模方法，研究成果發(fā)表于IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters。由于機(jī)載SAR系統(tǒng)搭載的慣導(dǎo)系統(tǒng)的精度有限，導(dǎo)致SAR數(shù)據(jù)成像處理過程中仍然存在未補(bǔ)償?shù)舻倪\(yùn)動(dòng)軌跡殘差，即殘余運(yùn)動(dòng)誤差。殘余運(yùn)動(dòng)誤差會(huì)引起InSAR干涉測量在方位向和距離向產(chǎn)生嚴(yán)重的相位偏差，特別是在重軌干涉測量中，因此殘余運(yùn)動(dòng)誤差的精確估計(jì)對于地形測繪（和地表形變監(jiān)測）至關(guān)重要。分析結(jié)果表明，原始干涉圖中的相位偏差被有效糾正，而且，新方法在低相干區(qū)（特別是植被區(qū)）仍然能夠達(dá)到很好的效果。

低山丘陵高礫石含量對土壤水—氮輸移循環(huán)的影響

中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所朱青研究員課題組揭示了低山丘陵高礫石含量對土壤水-氮輸移循環(huán)的影響。系列研究成果分別發(fā)表于Journal of Geophysical Research和Journal of Hydrology。丘陵山區(qū)水土流失嚴(yán)重，土壤中的礫石含量很高，體積比可達(dá)30%以上。在我國，約有18%的國土面積被礫石性土壤所覆蓋。土壤中大量礫石的存在，會(huì)改變一系列關(guān)鍵地表過程，影響著流域水土資源的可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與優(yōu)化。研究呼吁在土壤調(diào)查和數(shù)據(jù)庫構(gòu)建以及土壤水、碳和氮循環(huán)模擬的研究中引入土壤礫石的相關(guān)參數(shù)，以便更加準(zhǔn)確地揭示和評估分布廣泛的高礫石土壤的水文和生物地球化學(xué)循環(huán)過程與污染物排放。

物種分布緯度梯度格局形成原因研究

中國科學(xué)院動(dòng)物研究所喬慧捷副研究員與英國牛津大學(xué)、雷丁大學(xué)、布里斯托大學(xué)及美國新墨西哥大學(xué)、堪薩斯大學(xué)等單位開展合作研究，構(gòu)建了沒有種間相互作用、進(jìn)化機(jī)制極其簡單的虛擬場景，評估了環(huán)境變化對生態(tài)位寬度的緯度梯度格局的影響程度。研究成果發(fā)表于Global Ecology and Biogeography。該研究將全球陸地區(qū)域網(wǎng)格化并與環(huán)境空間結(jié)合，重構(gòu)了物種進(jìn)化的歷史和全球尺度的生物多樣性格局，利用細(xì)胞自動(dòng)機(jī)（cellular automaton）算法來模擬虛擬物種的生態(tài)位寬度和分布范圍沿緯度梯度的變化趨勢。該研究重現(xiàn)了一些重要的生態(tài)學(xué)現(xiàn)象（如多樣性/環(huán)境適應(yīng)能力等的維度梯度），并在一定程度上證明了Rapoport’s Rule等假說。

東北亞地幔過渡帶二維三重震相波形模擬

中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所巖石圈演化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室大陸巖石圈演化動(dòng)力學(xué)學(xué)科組陳凌研究團(tuán)隊(duì)與南京大學(xué)副教授王濤等合作，基于78個(gè)中國地震局固定臺(tái)站記錄的3個(gè)深源地震數(shù)據(jù)，通過二維三重震相波形模擬，獲得了東北亞地區(qū)地幔過渡帶中停滯的俯沖板片形態(tài)及其與周圍地幔的地震波速度結(jié)構(gòu)信息。研究論文發(fā)表于Journal of Geophysical Research:Solid Earth。東北亞地區(qū)位于太平洋板塊俯沖至歐亞大陸之下的俯沖前緣，在這里俯沖板片深達(dá)地幔過渡帶并停滯在660千米間斷面之上。準(zhǔn)確刻畫俯沖板片形態(tài)與速度結(jié)構(gòu)對于理解板片與地幔間的相互作用、相關(guān)俯沖過程及淺表地質(zhì)響應(yīng)等具有重要的科學(xué)意義。

a.研究區(qū)域，綠色三角形為地震臺(tái)站，紅色五角星為地震事件；b.三重震相射線路徑；c.走時(shí)曲線圖。d-e.事件20080519的P波和SH波的三重震相波形示例，藍(lán)色為實(shí)際數(shù)據(jù)，紅色為最佳擬合波形。（圖片來源于中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所網(wǎng)站）

東北亞地幔過渡帶結(jié)構(gòu)示意圖（圖片來源于中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所網(wǎng)站）

透過性攔沙壩調(diào)控泥石流研究進(jìn)展

中國科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所周公旦研究員團(tuán)隊(duì)以梳子壩為研究對象，在透過性攔沙壩調(diào)控泥石流研究中取得進(jìn)展，相關(guān)研究成果發(fā)表于Landslides。透過性攔沙壩作為泥石流防治工程中廣泛使用的工程措施，具有結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、透水性好、攔排兼?zhèn)涞葍?yōu)點(diǎn)。研究結(jié)果表明，泥石流流態(tài)和內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)深受泥石流含水率的影響，進(jìn)而呈現(xiàn)梳子壩對泥石流的不同調(diào)控效果。研究成果首次將梳子壩對泥石流的調(diào)控效果（物質(zhì)攔截率、速度減小率）和梳子壩的結(jié)構(gòu)形式（開口寬度）、泥石流的來流性質(zhì)（含水率）有機(jī)耦合起來，這對科學(xué)合理的工程設(shè)計(jì)具有明確的指導(dǎo)意義。

倒數(shù)第二次冰消期氣候變化特征及海陸變遷對降水同位素組成的影響

中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所蔡演軍研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國內(nèi)外同行，對山東上小峰洞一根涵蓋倒數(shù)第二次冰消期的石筍（SD1）進(jìn)行鈾系測年和碳氧同位素組成分析，分析結(jié)果發(fā)表于Quaternary Science Reviews。季風(fēng)降水對于山東半島農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展至關(guān)重要。與山東毗鄰的渤海和黃海海域水深不足100米，冰期—間冰期全球冰蓋的擴(kuò)張與消融導(dǎo)致全球海平面的升降幅度能夠超過120米，這會(huì)引起山東半島的海岸線發(fā)生巨大的遷移。海岸線遷移造成的海陸格局的變化，能夠顯著改變區(qū)域下墊面狀況、粉塵輸出、季風(fēng)降水及降水的氧同位素組成等，使其成為研究區(qū)域與全球環(huán)境變化聯(lián)系的關(guān)鍵區(qū)域。

地幔間斷面成因及地幔對流模式研究進(jìn)展

中國科學(xué)院測量與地球物理研究所倪四道研究團(tuán)隊(duì)與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)及國際同行開展合作，首次發(fā)現(xiàn)了非對稱路徑660千米間斷面散射波震相，揭示了地幔410及660千米間斷面的小尺度起伏特征，為地幔對流模式研究提供關(guān)鍵證據(jù)。該成果發(fā)表于Science。板塊構(gòu)造學(xué)說是固體地球科學(xué)的基石，刻畫了巖石圈的基本運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，而地幔對流理論則為理解板塊運(yùn)動(dòng)規(guī)律提供了動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)。研究團(tuán)隊(duì)基于溫度及化學(xué)成分對地幔間斷面各種橫向尺度起伏的不同控制作用，對間斷面的成因及地幔對流模式開展研究。該研究聚焦于地球內(nèi)部界面起伏探測方法，提出了非對稱路徑背向散射PKP波約束小尺度起伏的新方法。